Bu tez çalışmasında atıksu arıtma tesisindeki çözünmüş organik azotun biyolojik olarak parçalanabilirliğinin incelenmesi amaçlanmıştır. Son yıllarda yapılan çalışmalar çözünmüş organik azotun içerisinde farklı formların bulunduğunu ve bunların bir kısmının ulaştıkları sucul ortamda bakteri, doğal alg ve planktonların biyolojik olarak kullanımları için uygun olabileceğini göstermiştir. Çözünmüş organik azotun bir kısmı verildikleri ortamda doğrudan alglerin ve bakterilerin ayrı ayrı veya birlikte biyolojik olarak kullanımı için uygundur. Biyolojik parçalanabilen azot fraksiyonları karışık bakteri kültürleri tarafından mineralize olabilen veya doğrudan ya da dolaylı olarak sucul bitki türleri tarafından azot kaynağı olarak kullanıma uygun olabilen çözünmüş organik azot fraksiyonları mevcut olduğu gözlemlenmiştir.
Atıksu arıtma tesisi N1, N2 ve N3 noktalarından Ağustos, Eylül ve Ekim aylarında alınan örneklerde yapılan analizler sonucu toplam çözünmüş azot konsantrasyonları N1 noktasında 20.5-63 mg/L, N2 ve N3 noktalarında ise 23.8-34.4 mg/L aralığında değerler elde edilmiştir. Ön arıtım çıkışında alınan örneklerde toplam çözünmüş azot içerisinde en baskın azot türü Ağustos ve Ekim aylarında sırasıyla % 85.3 ve % 87.2 ile amonyum azotu olarak tespit edilmiştir. Ancak Eylül ayında alınan örnekte en yüksek oran (%95) organik azot türüne aittir. N2 noktasından alınan örneklerde Ağustos ayında toplam çözünmüş azotun % 61.5’i amonyum azotu, % 36.7’si organik azottan oluşmaktadır. Eylül ayı örneğinde toplam çözünmüş azot içerisinde % 50.6 nitrat azotu ve % 41.3 organik azot mevcuttur. Ekim ayı için ise toplam çözünmüş azotun % 84.7’si amonyum azotundan oluşmaktadır. N3 örnekleme noktasında Ağustos ve Ekim aylarında toplam çözünmüş azotun sırasıyla % 81.7 ve % 71.2’si amonyum azotu ve sırasıyla % 16.1 ve % 26.4’ü organik azottan müteşekkildir. Ancak Eylül ayında alınan örnekte organik azot toplam çözünmüş azotun % 82.7’sini oluşturmaktadır.
28 günlük inkübasyon işleminden sonra örneklerde analiz edilen toplam çözünmüş azot konsantrasyonları Ağustos ayı için 36.27-81.12 mg/L, Eylül ayı için 5.27-10.45 mg/L ve Ekim ayı için 21.66-36.12 mg/L aralıklarında tespit edilmiştir. N2 noktasındaki Ağustos ve Eylül ayı örnekleri dışında (sırasıyla 2.11 ve 1.67 mg/L) inkübasyon sonrasında nitrit konsantrasyonları tespit limitlerinin altında elde edilmiştir. N1 örnekleme noktasında inkübasyon sonrası en yüksek oranda Ağustos ve Ekim ayları için amonyak azotu konsantrasyonu, Eylül ayı için ise organik azot tespit edilmiştir.
Eylül ayında biyolojik arıtım ünitesi girişindeki, diğer aylara göre çok yüksek konsantrasyondaki (56.76 mg/L) organik azotun bu sonuçta etkili olduğu düşünülmektedir. N2 örnekleme noktasında inkübasyon sonrası Eylül ve Ekim aylarındaki örneklerde en baskın tür nitrat azotudur, Ağustos ayında ise amonyak azotudur. Ağustos ayında alınan örnekte biyolojik arıtım girişinde yüksek amonyak azotu konsantrasyonu (53.7 mg/L) nitrifikasyon işlemindeki başarıyı etkilemiştir. N3 noktasında alınan örneklerde yapılan inkübasyon işlemi sonrasında tüm örneklerde en fazla görülen azot türü amonyak azotudur.
Biyolojik arıtım girişinde 56.76 mg/L çözünmüş organik azotun tespit edildiği Eylül ayı örneği dışında diğer aylarda BÇOA konsantrasyonu 0.44-7.29 mg/L aralığında belirlenmiştir. Eylül ayına ait örneklerde ise N1 noktasında 51.08 mg/L, N2’de 8.4 mg/L ve N3’de 19.39 mg/L olarak belirlenmiştir. Tesiste biyolojik arıtım ünitesi girişinden son çökeltme tankı çıkışına kadar BÇOA parametresi giderim verimi Ağustos ve Eylül ayları için sırasıyla % 53 ve % 62 olarak elde edilmiş, Ekim ayında ise BÇOA’da ikinci anoksik ve aerobik bölmede artış olduğu gözlemlenmiştir. Biyolojik arıtım girişinde yüksek organik azotun tespit edildiği Eylül ayında organik azotun biyolojik parçalanabilirliği N1, N2 ve N3 noktaları için sırasıyla % 90, % 82 ve % 98 olarak belirlenmiştir. Ağustos ayında N1 ve N3 noktalarında sırasıyla % 42 ve % 41 organik azot biyolojik parçalanabilirliği tespit edilmiş ve N2 noktasında bu değer % 28’e düşmüştür. Ekim ayında da Ağustos ayına benzer bir eğilim belirlenmiş ve N1 noktasında organik azotun biyolojik parçalanabilirliği % 86 iken, N2’de % 26 ve N3’de % 80 bulunmuştur. Üç örnekleme ayında da ortak eğilim biyolojik parçalanabilirliğin biyolojik arıtım giriş ve çıkışında yüksek oluşu, ancak ilk anoksik ve aerobik bölmenin sonundan alınan örnekte bu değerin düşük elde edilmesidir.
Toplam çözünmüş azot içerisinde biyolojik parçalanabilme özelliğine sahip organik azot yüzdeleri yüksek organik azot girişinin olduğu Eylül ayında bu oran % 86 değerine kadar yükselmiş iken, diğer aylarda % 1.6 değerine kadar düşebilmektedir. BÇOA/Toplam çözünmüş azot oranlarında görülen eğilim, BÇOA/ÇOA oranları ile benzerlik göstermektedir.
Kullanılabilir su kaynaklarının her geçen gün azalması, mevcut su kaynaklarının korunmasının önemini arttırmaktadır. Mevcut su kaynaklarının korunması için azot ve fosfor kontrolü büyük önem taşımaktadır. İnorganik ve organik azot bileşiklerinin alıcı su ortamlarında meydana getirdiği kirlilik önemli boyutlara varabilmektedir. Türkiye’de yasal sınırlandırmalar, toplam azot, nitrit, nitrat ve amonyak azotu için, ayrıca toplam
Kjeldahl azotu için bulunmaktadır. Ancak atıksu arıtma tesislerinde inorganik azot formları etkili bir şekilde giderilirken, organik azot türleri daha düşük etkinlikle giderilebilmekte, bu durum da tesis çıkış sularında toplam azot parametresinin büyük bir kısmını organik azotların oluşturmasına neden olmaktadır. Bu nedenle atıksu arıtma tesislerinin çıkış sularında organik azotun ve biyolojik olarak bozunabilirliğinin takip edilmesi ve tesiste üniteler bazında gideriminin incelenmesi, alıcı su ortamlarında istenmeyen çevresel problemlerin önüne geçilmesine katkı sağlayacaktır. Bu çalışmanın sonuçları, diğer atıksu arıtma tesislerindeki giderim verimliliğinin incelenmesi ve yeni yasal sınırlandırmaların getirilebilmesi konusuna ışık tutacaktır.
KAYNAKLAR
APHA/AWWA/WEF, 2005, Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 21st ed. American Public Health Association, Washington DC. Arceivala, S, 2002, Çevre Kirliliği Kontrolünde Atıksu Arıtımı, Atılım Ofset Yayınları,
Ankara.
Coşkuner, G., 2004, Yerinde Floresanlı Hibridizasyon Yöntemi ile Aktif Çamur Sistemlerinde Amonyak Oksitleyen Bakterilerin Sayımı, 1. Ulusal Çevre Kongresi, Sivas, 295-300.
Gerardi, M.H., 2002, Settleability Problems and Loss of Solids in the Activated Sludge Process, John Wiley&Sons Inc.
Gülşen, H., Yeşilnacar, M.İ., Yıldız, O., Gerger, R., 1997, "Evsel Atıksularda Biyolojik Azot ve Fosfor Giderimi", 2. Ulusal Çevre Mühendisliği Kongresi, P-10, İstanbul.
Günay, A.,Debik, E., 1998. Atıksulardan Biyolojik Nütrient Giderimi, Kayseri Atıksu Sempozyumu, Kayseri.
İleri, R., 2000, Çevre Biyoteknolojisi, Değişim Yayınları, Adapazarı.
Karakuş, C. B., 2001, Aktif Çamur Prosesinin Biyomas Eklemi ile Nütrient Giderimi için Upgrade Edilmesi, Yüksek Lisans Tezi, Cumhuriyet Üniv. Çevre Mühendisliği Bölümü, Sivas.
Khan E, Awobamise M, Jones K, Murthy S, 2009, Method development for measuring biodegradable dissolved organic nitrogen in treated wastewater. Water Environ. Res. 81, 779-787.
Krasner SW, Westerhoff P, Chen B, Rittmann BE, Amy G, 2009, Occurrence of disinfection by-products in United States wastewater treatment plant effluents. Environ. Sci. & Tech. 43, 8320-8325.
Metcalf and Eddy, 2003, Wastewater Engineering, Treatment and Reuse, McGraw-Hill International Editions, Fourth Edition, USA.
Öztürk, Ġ., Timur, H., Koşkan, U., 2005, Atıksu Arıtımının Esasları, T.C. Çevre ve Orman Bakanlığı.
Öztürk, M., 2006, Magnezyum Amonyum Fosfat (MAP) Çöktürmesi ile Atıksulardan Azot ve Fosfor Giderimi, Yüksek Lisans Tezi, Cumhuriyet Üniv. Fen Bilimleri Enstitüsü, Sivas.
Pehlivanoglu-Mantas E, Sedlak DL, 2004, Bioavailability of wastewater-derived organic nitrogen to alga Selenastrum capricornutum. Water Res. 38, 3189-3196. Pehlivanoglu-Mantas E, Sedlak DL, 2006, Wastewater-Derived dissolved organic
nitrogen: analytical methods, characterization and effect-A review. Critical Reviews in Environmental Science and Technology 36, 261-285.
Samsunlu, A., 2005, Çevre Mühendisliği Kimyası, Birsen Yayınevi, İstanbul. Samsunlu, A., 2006, Atıksuların Arıtılması, Birsen Yayınevi, İstanbul.
Sattayatewa C, Pagilla K, Pitt P, Selock K, Bruton T, 2009, Organic nitrogen transformations in a 4-stage Bardenpho nitrogen removal plant and bioavailability/biodegradability of effluent DON. Water Res. 43, 4507-4516. Simsek H, Kasi M, Ohm J-B, Blonigen M, Khan E, 2013, Bioavailable and
biodegradable dissolved organic nitrogen in activated sludge and trickling filter wastewater treatment plants. Water Res. 47, 3201-3210.
Simsek H, Kasi M, Wadhawan T, Bye C, Blonigen M, Khan E, 2012, Fate of dissolved organic nitrogen in two stage trickling fitler process. Water Research 46, 5115- 5126.
Temel, M., 2007, Yüksek Amonyum Konsantrasyonuna Sahip Atıksuların Yarı Sürekli İşletilen Biyolojik Reaktörlerde Nitrifikasyonu, Cumhuriyet Üniv., Yüksek Lisans Tezi, Sivas.
Toprak H, 2000, Aktif Çamur Sürecinin İşletilmesi. Dokuz Eylül Üniversitesi Yayınları, 2. Baskı, İzmir.
Urgun-Demirtas M, Sattayatewa C, Pagilla KR, 2008, Bioavaliability of dissolved organic nitrogen in treated effluents. Water Environ. Res. 80, 397-406.
U.S. EPA., 2001, Development and Adoption of Nutrient Criteria into Water Quality Standards, Office of Science and Technology, ABD.
Zengin, G. E., 2001, Deri Endüstrisi Atıksularında Magnezyum Amonyum Fosfat Çöktürmesinin Biyolojik Arıtılabilirliğe Etkisi, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
ÖZGEÇMİŞ KİŞİSEL BİLGİLER
Adı -Soyadı : Ayşe SEVİL
Uyruğu : T.C.
Doğum Yeri ve Tarihi : KONYA / 1989
Telefon : 0 554 209 12 33
Faks : -
e-mail : aysek432@gmail.com
EĞİTİM
Derece Adı İlçe İl Bitirme Yılı
Lise : Cumhuriyet Lisesi Selçuklu / KONYA 2006 Üniversite : Selçuk Üniversitesi Selçuklu / KONYA 2012 YüksekLisans : Selçuk Üniversitesi Selçuklu / KONYA -
İŞ DENEYİMLERİ
Yıl Kurum Görevi
2012-2013 CAN AKBAŞ Kağıt Hurd.Pet. San. Tic. Ltd. Şti. Çevre Mühendisi 2013-2014 ARÇED Mühendislik Müşavirlik Ltd. Şti. Çevre Mühendisi 2015- ENVİROLAB Ölçüm ve Analiz Laboratuvarı Çevre Mühendisi
YABANCI DİLLER
İngilizce
SERTİFİKA VE KURSLAR
Emisyon-İmisyon Ölçümlerinde Kullanılan Standartlar ve Ölçüm Yöntemleri Eğitimi, 2015
C Sınıfı İş Güvenliği Uzmanlığı, 2013 Çevre Görevlisi Belgesi, 2012
Office, Word, Excel, Autocad, Netcad YAYINLAR
Küçükçongar S., Sevil A., The Investigation of Biodegradability of Dissolved Organic Nitrogen in Effluent of Wastewater Treatment Plant , J.Int Enviromental Application & Science, 10 (4): 490-494 (2015)